探索IIoT革命传感器大师解密MQTT通信秘籍
在工业4.0、物联网（IIoT）以及智能工厂和设备的前沿概念推动下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备之间将实现无缝互联，每个节点相互连接，交换数据，为构建智能网络，设备需要具备IIoT关键特性：标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性。确保通信安全也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API四种基于TCP通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议，了解它如何为智能网络提供强大支持，并适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT？
它如何工作？
MQTT(消息队列遥测传输)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，是ISO标准的一部分。这款轻量级、高效且开放源代码的技术，使其适用范围极为广泛，从1999年诞生以来，它逐渐成为石油管道带宽监控及电池能效管理等领域不可或缺的解决方案。在2013年IBM提交给OASIS规范委员会，并于2014年成为正式OASIS标准。
MQTT普及得益于其在工业领域广泛应用，尤其是在对代码精简、开销减少并在网络流量受限环境下的高效运行。基本工作原理如下图所示： MQTT客户端（包括发布者和订阅者）通过代理进行连接。一旦某个 MQTT 客户端作为发布者向代理发送数据，该代理会转发该信息到所有已订阅该主题的 MQTT 客户端。此结构优势在于解耦了发布者与订阅者的关系，无需建立大量连接。
MQTT主要特点
1：主题
每条消息都包含一个主题，这是过滤消息和依据进行订阅的一个基础元素。
2：服务质量
通过服务质量等级来确保消息可靠传输，如QoS 2提供高级别服务质量，但要求更多确认机制。
3：会话感知
通过定期发送保持连接消息来确认有效性，同时提供“遗嘱”功能以通知其他客户端当客户端离线时。
4：持久会话
存储未接收到的信息直到准备好接受，有助于不稳定的网络环境中的可靠传递。
实时性能方面，尽管理论上可以实现近乎实时响应，但实际情况可能因延迟而有所差异。对于安全性的考虑，从初始化阶段起就提供用户名密码验证，并引入令牌传输以及质询响应认证等额外措施增强了安全性能。
最后，在车联网军事部门工业设备网络无人机控制等多个领域，都能发现MQTT应用广泛之处，其适应能力与实用价值使其成为了物联网时代必备技术之一。而倍加福作为创新驱动力，以持续研发创新技术为目标，为全球工厂自动化及过程行业用户提供产品，将帮助企业迎接即将到来的工业4.0挑战。